DE102022120910A1 - Thermosetting sealing film - Google Patents
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Abstract
Ein duroplastischer Dichtungsfilm (100) umfasst ein Epoxidharz (110) und ein Härtungsmittel (120), das mit dem Epoxidharz (110) integriert ist und in einem geformten Zustand (F) des duroplastischen Dichtungsfilms (100) physikalisch vom Epoxidharz (110) getrennt bleibt.A thermoset sealing film (100) comprises an epoxy resin (110) and a curing agent (120) that is integrated with the epoxy resin (110) and remains physically separate from the epoxy resin (110) in a molded state (F) of the thermoset sealing film (100). .
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dichtungsfilm und insbesondere einen duroplastischen Dichtungsfilm.The present invention relates to a sealing film and more particularly to a thermosetting sealing film.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Ein thermoplastisches Material, beispielsweise Schmelzkleber, wird häufig zum Abdichten eines Hohlraums eines Gehäuses gegen das Eindringen von Schmutz, Wasser und anderen Umweltelementen verwendet. Das thermoplastische Material wird in den Hohlraum eingebracht, über ca. 200°C erhitzt, um zu schmelzen, zu fließen und den Hohlraum zu füllen, und abgekühlt, um im Hohlraum zu erstarren.A thermoplastic material, such as hot melt adhesive, is often used to seal a cavity of a housing from the ingress of dirt, water and other environmental elements. The thermoplastic material is introduced into the cavity, heated above about 200°C to melt, flow and fill the cavity, and cooled to solidify in the cavity.
Die zum anfänglichen Schmelzen von thermoplastischen Materialien erforderliche Erwärmung liegt häufig um oder über der Schmelztemperatur des Gehäuses, in dem das thermoplastische Material angeordnet ist. Folglich muss die Erwärmung des thermoplastischen Materials sorgfältig lokalisiert werden, um eine Erweichung und Verformung des Gehäuses zu verhindern. Außerdem kann das thermoplastische Material, sobald es sich im Hohlraum verfestigt hat, erweicht werden, wenn es auf über 100 °C erhitzt wird. In vielen Anwendungsbereichen des Gehäuses herrschen jedoch Umgebungstemperaturen von bis zu 125 °C, die zu einer Erweichung des Thermoplasts und zum Verlust der Abdichtung im Hohlraum führen können.The heating required to initially melt thermoplastic materials is often around or above the melting temperature of the housing in which the thermoplastic material is placed. Consequently, the heating of the thermoplastic material must be carefully localized to prevent softening and deformation of the housing. In addition, once the thermoplastic material has solidified in the cavity, it can be softened when heated above 100°C. In many application areas of the housing, however, ambient temperatures of up to 125 °C prevail, which can lead to softening of the thermoplastic and loss of sealing in the cavity.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Ein duroplastischer Dichtungsfilm umfasst ein Epoxidharz und ein Härtungsmittel. Das Härtungsmittel ist in das Epoxidharz integriert und bleibt in einem geformten Zustand des duroplastischen Dichtungsfilms physikalisch vom Epoxidharz getrennt.A thermoset sealing film includes an epoxy resin and a curing agent. The curing agent is incorporated into the epoxy resin and remains physically separate from the epoxy resin in a molded state of the thermoset sealing film.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei gilt:
-
1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Härtungsmittels-Films gemäß einer Ausführungsform; -
2 ist ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines duroplastischen Dichtungsfilms gemäß einer Ausführungsform; -
3A ist eine schematische Schnittdarstellung eines duroplastischen Dichtungsfilms gemäß einer Ausführungsform; -
3B ist eine schematische Schnittdarstellung eines duroplastischen Dichtungsfilms gemäß einer anderen Ausführungsform; -
3C ist eine schematische Schnittdarstellung eines duroplastischen Dichtungsfilms gemäß einer anderen Ausführungsform; -
4 ist ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines duroplastischen Dichtungsfilms gemäß einer anderen Ausführungsform; und -
5 ist ein schematisches Diagramm eines Verfahrens zum Abdichten eines Gehäuses mit einem duroplastischen Dichtungsfilm.
-
1 Fig. 12 is a schematic representation of a method of making a curing agent film according to an embodiment; -
2 Figure 12 is a schematic diagram of a method of making a thermoset sealing film according to one embodiment; -
3A 12 is a schematic sectional view of a thermoset sealing film according to an embodiment; -
3B 12 is a schematic sectional view of a thermoset sealing film according to another embodiment; -
3C 12 is a schematic sectional view of a thermoset sealing film according to another embodiment; -
4 Fig. 12 is a schematic diagram of a method of manufacturing a thermoset sealing film according to another embodiment; and -
5 Figure 12 is a schematic diagram of a method for sealing a housing with a thermoset sealing film.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM(EN)DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT(S)
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, wobei sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche Elemente beziehen. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht so verstanden werden, dass sie auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ist; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereitgestellt, damit die vorliegende Offenbarung dem Fachmann das Konzept der Offenbarung vermittelt. Darüber hinaus werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen. Es ist jedoch offensichtlich, dass eine oder mehrere Ausführungsformen auch ohne diese spezifischen Details realisiert werden können.Exemplary embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numbers refer to like elements. The present disclosure, however, may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that the present disclosure will fully convey the concept of the disclosure to those skilled in the art. Furthermore, in the following detailed description, for the purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the disclosed embodiments. However, it is evident that one or more embodiments can be implemented without these specific details.
Ein duroplastischer Dichtungsfilm 100, der gemäß verschiedenen Ausführungsformen hergestellt wurde, ist in den
Der duroplastische Dichtungsfilm 100 gemäß der ersten Ausführungsform, wie in den
Das Härtungsmittel-Film 130 umfasst ein polymeres Bindemittel 132, ein Härtungsmittel-Material 134 und einen Katalysator 136.The curing agent film 130 includes a
Das polymere Bindemittel 132 kann in verschiedenen Ausführungsformen Polyethylenoxid (PEO), Polyethylenglykol (PEG), Polypropylenglykol (PPG), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyacrylnitril (PAN), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyoxymethylen (POM) oder jedes andere polymere Bindemittel umfassen, das in der Lage ist, die anderen Materialien des Härtungsmittel-Films 130 zu binden, wie hier beschrieben. Das polymere Bindemittel 132 macht in einer Ausführungsform mehr als oder gleich 5 Gew.% und weniger als oder gleich 95 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittel-Films 130 aus. In einer anderen Ausführungsform beträgt das polymere Bindemittel 132 mehr als oder gleich 10 Gew.-% und weniger als oder gleich 80 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittel-Films 130.The
Das Härtungsmittel-Material 134 kann in verschiedenen Ausführungsformen eine Vielzahl verschiedener Arten von Aminen umfassen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Polyamin, aliphatisches Amin, cycloaliphatisches Amin und aromatisches Amin. In anderen Ausführungsformen kann das Härtungsmittel-Material 134 Polyamid, Polymercaptan, Dicyandiamid, Imidazole oder jede andere Art von Härtungsmittel umfassen, das in der Lage ist, die Materialien des Härtungsfilms 130, wie hier beschrieben, zu härten oder zu verfestigen. In einer Ausführungsform beträgt das Härtungsmittel-Material 134 mehr als oder gleich 5 Gew.-% und weniger als oder gleich 95 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittel-Films 130. In einer anderen Ausführungsform beträgt das Härtungsmittel-Material 134 mehr als oder gleich 20 Gew.-% und weniger als oder gleich 80 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittel-Films 130.In various embodiments, the
Der Katalysator 136 kann in verschiedenen Ausführungsformen Amin-, quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumsalze, Metallsalze, Triphenylphosphin, Imidazol oder jede andere Art von Katalysator umfassen, der bei der Bildung des hier beschriebenen Härtungsmittels Film 130 verwendet werden kann. In einer Ausführungsform beträgt der Katalysator 136 mehr als oder gleich 0,01 Gew.-% und weniger als oder gleich 10 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittels Film 130. In einer anderen Ausführungsform beträgt der Katalysator 136 mehr als oder gleich 0,1 Gew.-% und weniger als oder gleich 1 Gew.-% der Materialzusammensetzung des Härtungsmittels Film 130.
Ein Verfahren zur Herstellung des Härtungsmittel-Films 130 ist in
In einem Mischschritt 610 des Verfahrens zur Bildung des Härtungsmittel-Films 130 werden das polymere Bindemittel 132, das Härtungsmittel-Material 134 und der Katalysator 136 in einem in
In der in
Nach der Herstellung des Härtungsmittelgemischs 138 wird das Härtungsmittelgemisch 138 in einem Gießschritt 620 vom flüssigen Zustand L in einen festen Filmzustand S gegossen, um den in
In einer Ausführungsform erfordert der Gießschritt 620 keine Wärmezufuhr, um in den festen Filmzustand S überzugehen, in dem sich das Härtungsmittel 130 befindet. Das Härtungsmittel-Film 130 verbleibt bei Raumtemperatur im festen Filmzustand S. Wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, soll der Begriff Raumtemperatur einen Bereich von mehr als oder gleich 20°C und weniger als oder gleich 25°C umfassen.In one embodiment, the
In einer anderen Ausführungsform kann anstelle des Erhitzens des Mischbehälters 400, wie oben in Bezug auf die in
Die Herstellung des duroplastischen Dichtungsfilms 100 mit dem Härtungsmittel-Film 130 und dem Epoxidharz 110 ist in
Wie in
Um den duroplastischen Dichtungsfilm 100 zu bilden, wird das Härtungsmittel 130 im festen Filmzustand S zunächst mit dem Epoxidfilm 112 in einem in
In einem Kompressionsschritt 640 werden das Härtungsmittel 130 und der Epoxidharz-Film 112, die im festen Filmzustand S übereinander gestapelt oder geschichtet sind, zusammengepresst, um den duroplastischen Dichtungsfilm 100 im geformten Zustand F zu erzeugen, wie in
In einer Ausführungsform ist die Kompression im Kompressionsschritt 640 eine Kaltkompression, die bei einer Temperatur von weniger als 40°C oder bei Raumtemperatur stattfindet. Bei der Kaltkompression, wie in der in
In einer anderen Ausführungsform ist die Kompression im Kompressionsschritt 640 eine Wärmekompression, bei der der Film 112, 130 miteinander komprimiert werden, während die Filme 112, 130 auf eine Wärmekompressionstemperatur erhitzt werden. Die Wärmekomprimierungstemperatur liegt unterhalb einer Einschalttemperatur, bei der das Härtungsmittel 130 und der Epoxidharz-Film 112 schmelzen und aushärten würden (siehe unten), und ist höher als die Erweichungstemperatur des polymeren Bindemittels 132. In einer Ausführungsform beträgt die Wärmekompressionstemperatur weniger als 100°C und in einer Ausführungsform etwa 40°C.In another embodiment, the compression in
Im geformten Zustand F des in
Trotz der Integration der Filme 112, 130 bleiben die Filme 112, 130 im geformten Zustand F physisch voneinander getrennt. Der Begriff „physisch getrennt“ soll bedeuten, dass die Materialien der jeweiligen Filme 112, 130 weitgehend unvermischt bleiben und identifizierbar voneinander getrennt sind. Im Falle der Kaltverdichtung im Verdichtungsschritt 640, wie in
Wie in den
Der duroplastische Dichtungsfilm 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in
Der duroplastische Dichtungsfilm 100 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in
Das mikroverkapselte Härtungsmittel 140, wie in
Ein Verfahren zur Herstellung des duroplastischen Dichtungsfilms 100 gemäß der zweiten Ausführungsform ist in
In einem Mischschritt 610 des Verfahrens zur Bildung des duroplastischen Dichtungsfilms 100 werden das Epoxidharz 110, das polymere Bindemittel 132, der Katalysator 136, das mikroverkapselte Härtungsmittel 140 und das Lösungsmittel 146 in den in
Im Anschluss an die Herstellung der Duroplastmischung 160 wird die Duroplastmischung 160 im Gießschritt 620 aus dem flüssigen Zustand L in den festen Filmzustand S gegossen, wie dies in Bezug auf die Ausführungsform in
Wie in der Ausführungsform von
Ein Verbinder 10, der den duroplastischen Dichtungsfilm 100 umfasst, und ein Verfahren oder Prozess 700 zum Abdichten eines Gehäuses 200 des Verbinders 10 mit dem duroplastischen Dichtungsfilm 100 sind in
Der Verbinder 10, wie in
In einem in
In einem auf den Formgebungsschritt 710 folgenden Schneideschritt 720, wie in
Der geschnittene duroplastische Dichtungsfilm 100 wird in einem Einführungsschritt 730 in den Hohlraum 210 eingeführt, und die Pins 300 werden in einem Positionierungsschritt 740 in dem Hohlraum 210 positioniert. Wie in
In einer ersten Ausführungsform 722, die in
In einer zweiten Ausführungsform 724, die in
Der in dem Hohlraum 210 angeordnete duroplastische Dichtungsfilm 100 wird in einem in
In der in den
Wenn die Filme 112, 130 in der Ausführungsform der
In dem duroplastischen Dichtungsfilm 100 gemäß der Ausführungsform von
Der Verbinder 10 mit dem duroplastischen Dichtungsfilm 100 im ausgehärteten Zustand C ist in
Claims (15)
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US17/406,184 | 2021-08-19 |
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